JavaでのStrategy Design Pattern – 実例チュートリアル

Strategyデザインパターンは、行動デザインパターンの一つです。ストラテジーパターンは、特定のタスクに複数のアルゴリズムがある場合に使用され、クライアントが実行時に使用する実装を決定します。

Strategy Pattern

ストラテジーパターンはまた、ポリシーパターンとしても知られています。複数のアルゴリズムを定義し、クライアントアプリケーションにアルゴリズムをパラメータとして渡すことができます。Strategyパターンの最良の例の一つは、Collections.sort()メソッドで、Comparatorパラメーターを取ります。Comparatorインターフェースの異なる実装に基づいて、オブジェクトは異なる方法でソートされます。この例では、Credit CardまたはPayPalを使用する2つの支払いストラテジーを持つシンプルなショッピングカートを実装しようとします。まず最初に、支払い金額を引数として渡すためのStrategyパターンの例のインターフェースを作成します。PaymentStrategy.java

package com.journaldev.design.strategy;

public interface PaymentStrategy {

	public void pay(int amount);
}

次に、クレジット/デビットカードまたはPayPalを使用した支払いのためのアルゴリズムの具体的な実装を作成する必要があります。CreditCardStrategy.java

package com.journaldev.design.strategy;

public class CreditCardStrategy implements PaymentStrategy {

	private String name;
	private String cardNumber;
	private String cvv;
	private String dateOfExpiry;
	
	public CreditCardStrategy(String nm, String ccNum, String cvv, String expiryDate){
		this.name=nm;
		this.cardNumber=ccNum;
		this.cvv=cvv;
		this.dateOfExpiry=expiryDate;
	}
	@Override
	public void pay(int amount) {
		System.out.println(amount +" paid with credit/debit card");
	}

}

PaypalStrategy.java

package com.journaldev.design.strategy;

public class PaypalStrategy implements PaymentStrategy {

	private String emailId;
	private String password;
	
	public PaypalStrategy(String email, String pwd){
		this.emailId=email;
		this.password=pwd;
	}
	
	@Override
	public void pay(int amount) {
		System.out.println(amount + " paid using Paypal.");
	}

}

今、戦略パターンの例のアルゴリズムが準備されました。 ショッピングカートを実装し、支払い方法は支払い戦略として入力を必要とします。 Item.java

package com.journaldev.design.strategy;

public class Item {

	private String upcCode;
	private int price;
	
	public Item(String upc, int cost){
		this.upcCode=upc;
		this.price=cost;
	}

	public String getUpcCode() {
		return upcCode;
	}

	public int getPrice() {
		return price;
	}
	
}

ShoppingCart.java

package com.journaldev.design.strategy;

import java.text.DecimalFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ShoppingCart {

	//アイテムのリスト
	List items;
	
	public ShoppingCart(){
		this.items=new ArrayList();
	}
	
	public void addItem(Item item){
		this.items.add(item);
	}
	
	public void removeItem(Item item){
		this.items.remove(item);
	}
	
	public int calculateTotal(){
		int sum = 0;
		for(Item item : items){
			sum += item.getPrice();
		}
		return sum;
	}
	
	public void pay(PaymentStrategy paymentMethod){
		int amount = calculateTotal();
		paymentMethod.pay(amount);
	}
}

ショッピングカートの支払い方法は、引数として支払いアルゴリズムが必要であり、インスタンス変数としてはどこにも格納されていません。 単純なプログラムで戦略パターンの例をセットアップしてテストしましょう。 ShoppingCartTest.java

package com.journaldev.design.strategy;

public class ShoppingCartTest {

	public static void main(String[] args) {
		ShoppingCart cart = new ShoppingCart();
		
		Item item1 = new Item("1234",10);
		Item item2 = new Item("5678",40);
		
		cart.addItem(item1);
		cart.addItem(item2);
		
		//ペイパルで支払う
		cart.pay(new PaypalStrategy("[email protected]", "mypwd"));
		
		//クレジットカードで支払う
		cart.pay(new CreditCardStrategy("Pankaj Kumar", "1234567890123456", "786", "12/15"));
	}

}

上記のプログラムの出力は次のとおりです：

50 paid using Paypal.
50 paid with credit/debit card

戦略デザインパターンクラス図

戦略デザインパターンの重要なポイント

• 我々は戦略を特定のタスクに適用することを望んでいるため、戦略のインスタンス変数を作成するために合成を使用することができましたが、それを避ける必要があります。 これはCollections.sort()とArrays.sort()メソッドでも同様であり、これらは引数としてコンパレータを取ります。
• 戦略パターンはState Patternと非常に似ています。違いの一つは、`Context`が状態をインスタンス変数として含み、実装が状態に依存する複数のタスクがある一方で、戦略パターンでは戦略がメソッドに引数として渡され、`Context`オブジェクトにはそれを保存する変数がありません。
• 戦略パターンは、特定のタスクに複数のアルゴリズムがあり、特定のタスクに対して実行時に任意のアルゴリズムを選択できる柔軟性を持たせたい場合に有用です。

これでJavaにおける戦略パターンに関する説明は終わりです。お気に召しましたでしょうか。